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JP2008143226A - Air conditioner for vehicle - Google Patents

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JP2008143226A
JP2008143226A JP2006329690A JP2006329690A JP2008143226A JP 2008143226 A JP2008143226 A JP 2008143226A JP 2006329690 A JP2006329690 A JP 2006329690A JP 2006329690 A JP2006329690 A JP 2006329690A JP 2008143226 A JP2008143226 A JP 2008143226A
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JP
Japan
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outside air
air
duration
vehicle
mode
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006329690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Martin Bryan
ブライアン マーティン
Norie Aoki
令恵 青木
Shinichi Hara
慎一 原
Yusuke Takahashi
祐介 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Thermal Systems Japan Corp
Original Assignee
Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Thermal Systems Japan Corp filed Critical Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority to JP2006329690A priority Critical patent/JP2008143226A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To positively ensure comfortableness and safety without causing a fault such as a cost increase and to efficiently utilize an inside air circulation mode. <P>SOLUTION: This air conditioner for a vehicle comprises an outside air intake port, an inside air intake port, an inside/outside air switching means for changing the inside/outside air ratio of air taken into a unit case, and a control means for controlling the inside/outside air switching means. The control means computes estimated CO<SB>2</SB>concentration in a cabin and outside air lead-in mode duration based on vehicle speed, an amount of blowoff air into the cabin, the number of occupants and inside air circulation mode duration when carrying out the inside air circulation mode, and carries out an outside air lead-in mode until the lapse of the outside air lead-in mode duration when the estimated CO<SB>2</SB>concentration exceeds a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特に車室内のCO2濃度の過度の増加を防止するための手段に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly to a means for preventing an excessive increase in CO 2 concentration in a passenger compartment.

車両用空調装置においては、空調効率の向上、燃料消費量の削減等の観点から、内気循環(リサイクル)モードで運転する割合を、できるだけ増加させたいという要請がある。しかしながら、リサイクルモードの実行中には、乗員の呼吸等により、車室内のCO2濃度が時間経過に伴って上昇していく。CO2濃度の増加は、乗員に対して頭痛、眠気等を引き起こす原因となる。 In a vehicle air conditioner, there is a demand to increase the ratio of operating in the inside air circulation (recycle) mode as much as possible from the viewpoint of improving air conditioning efficiency and reducing fuel consumption. However, during the execution of the recycle mode, the CO 2 concentration in the passenger compartment increases with time due to the breathing of passengers and the like. An increase in the CO 2 concentration causes a headache, drowsiness, etc. to the occupant.

上記のようなCO2濃度の増加による悪影響を防止するための発明として、空調ユニットと別体に構成され乗員に向けて清浄ガスを吹き出す吹出ノズルと、車室内空気を導いて清浄ガスを生成し前記吹出ノズルに清浄ガスを供給する清浄ガス供給装置とを備えるもの(特許文献1参照)や、車室外空気や酸素富化装置から酸素を多く含む空気を導入しこの空気を乗員の呼吸器系へスポット的に供給するフレッシュエア通路と、このフレッシュエア通路において乗員の呼吸器系に向かう空気流を生じさせるフレッシュエア用送風機とを備えるもの(特許文献2参照)が開示されている。
特開2006−1319号公報 特開平6−171353号公報
As an invention for preventing the adverse effects due to the increase in CO 2 concentration as described above, a cleansing gas is generated by guiding the passenger compartment air and a blowout nozzle that is configured separately from the air conditioning unit and blows clean gas toward the passenger. A device equipped with a clean gas supply device for supplying clean gas to the blowout nozzle (see Patent Document 1), or air containing a large amount of oxygen from outside air or an oxygen enrichment device, and this air is used as a respiratory system for the occupant There is disclosed a fresh air passage that is supplied in a spot-like manner and a fresh air blower that generates an air flow toward the occupant's respiratory system in the fresh air passage (see Patent Document 2).
JP 2006-1319 A JP-A-6-171353

しかしながら、上記特許文献1に開示される構成においては、吹出ノズルと清浄ガス供給装置(特許文献1参照)、また上記特許文献2に開示される構成においては、フレッシュエア通路と酸素富化装置(特許文献2参照)が、空調ユニットとは別の装備として必要となっている。このような装備はコストの増加、車両重量の増加、居住空間の縮小等の不具合を招く。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, a blow nozzle and a clean gas supply device (see Patent Document 1), and in the configuration disclosed in Patent Document 2, a fresh air passage and an oxygen enrichment device ( Patent Document 2) is required as equipment separate from the air conditioning unit. Such equipment causes problems such as an increase in cost, an increase in vehicle weight, and a reduction in living space.

そこで、本発明は、コストの増加等の不具合を招くことなく、快適性及び安全性を確実に確保し、内気循環モードを効率的に利用できるようにすることを目的とするものである。   In view of the above, an object of the present invention is to ensure comfort and safety without causing problems such as an increase in cost and to make it possible to efficiently use the inside air circulation mode.

上記課題を解決するために、本発明は、車外と連通する外気吸入口、車室内と連通する内気吸入口、前記外気吸入口及び前記内気吸入口の開度を変化させることによりユニットケース内に取り込まれる空気の内外気比率を変化させる内外気切替手段と、前記内外気切替手段を制御する制御手段とを備える車両用空調装置において、前記制御手段は、前記内気吸入口を全開にし前記外気吸入口を全閉にする内気循環モードの実行時において、所定のパラメータに基づいて、車室内の推定CO2濃度と、乗員の快適性又は安全性を確保するために必要な外気導入モード継続時間とを算出し、前記推定CO2濃度が所定値を超える場合に、前記外気導入モード継続時間が経過するまで、前記外気吸入口を所定の開度で開放する外気導入モードを実行することを特徴とするものである(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a unit case by changing the opening of an outside air inlet communicating with the outside of the vehicle, an inside air inlet communicating with the vehicle interior, the outside air inlet, and the inside air inlet. In a vehicle air conditioner comprising an inside / outside air switching means for changing an inside / outside air ratio of the taken-in air and a control means for controlling the inside / outside air switching means, the control means opens the inside air inlet and opens the outside air. When executing the inside air circulation mode in which the mouth is fully closed, based on the predetermined parameters, the estimated CO 2 concentration in the passenger compartment and the outside air introduction mode duration required to ensure the comfort or safety of the occupant When the estimated CO 2 concentration exceeds a predetermined value, an outside air introduction mode is executed in which the outside air intake port is opened at a predetermined opening until the outside air introduction mode duration time elapses. (Claim 1).

上記構成によれば、内気循環モードの実行時において、所定のパラメータ(以下に列挙する)に基づいて推定CO2濃度が算出され、この推定CO2濃度が所定値を超えると、外気導入モードが、前記パラメータに基づいて算出される外気導入モード継続時間だけ実行される。これにより、車室内のCO2濃度が乗員に悪影響を及ぼすまで増加する前に外気が導入されるので、乗員に対する快適性及び安全性を確実に確保することができる。そして、外気導入モード継続時間が経過した後、再び内気循環モードを実行することにより、乗員の快適性及び安全性が確保される範囲内で、内気循環モードを最大限実行させることができ、空調効率の向上を実現することができる。このように、本構成によれば、乗員に対する快適性及び安全性の確保と、空調効率の向上とを両立させた車両用空調装置を提供することができる。また、本構成は、コンピュータ制御により実現することができるので、特別な装置を搭載する必要がなく、コストの増加を最小限に抑えることができ、車両重量の増加、居住空間の縮小等の不具合も生ずることがない。 According to the above configuration, at the time of execution of the inside air circulation mode, the estimated CO 2 concentration based on predetermined parameters (listed below) is calculated, if the estimated CO 2 concentration exceeds a predetermined value, the outside air introduction mode This is executed for the duration of the outside air introduction mode calculated based on the parameters. As a result, outside air is introduced before the CO 2 concentration in the passenger compartment increases until it adversely affects the occupant, so comfort and safety for the occupant can be reliably ensured. Then, after the outside air introduction mode duration has elapsed, the inside air circulation mode is executed again, so that the inside air circulation mode can be executed to the maximum extent within the range in which passenger comfort and safety are ensured. Efficiency can be improved. Thus, according to this configuration, it is possible to provide a vehicle air conditioner that achieves both comfort and safety for passengers and improved air conditioning efficiency. In addition, since this configuration can be realized by computer control, there is no need to install a special device, and an increase in cost can be minimized, such as an increase in vehicle weight and a reduction in living space. Does not occur.

また、上記請求項1記載の構成において、前記パラメータは、車速、車室内への吹出風量、乗員数、内気循環モードの継続時間であり、前記推定CO2濃度は、車速、乗員数、内気循環モードの継続時間に基づいて算出され、前記外気導入モード継続時間は、車速、車室内への吹出風量、乗員数、内気循環モードの継続時間に基づいて算出されることが好ましい(請求項2)。 Further, in the configuration according to claim 1, the parameters are vehicle speed, amount of air blown into the vehicle interior, number of passengers, duration of inside air circulation mode, and estimated CO 2 concentration is vehicle speed, number of passengers, inside air circulation. Preferably, the outside air introduction mode duration is calculated based on the vehicle speed, the amount of air blown into the passenger compartment, the number of passengers, and the duration of the inside air circulation mode. .

内気循環モード時における車室内のCO2濃度は、車速、乗員数、内気循環モードの継続時間に基づいて、また快適性又は安全性確保のための外気導入モード継続時間は、車速、車室内への吹出風量、乗員数、内気循環モードの継続時間に基づいて、高い精度で推定及び計算することができる。 The CO 2 concentration in the passenger compartment in the inside air circulation mode is based on the vehicle speed, the number of passengers, and the duration of the inside air circulation mode, and the duration of the outside air introduction mode for ensuring comfort or safety is Can be estimated and calculated with high accuracy based on the amount of air blown out, the number of passengers, and the duration of the inside air circulation mode.

また、上記請求項2記載の構成において、前記制御手段は、外気導入率100%で実行される外気導入モード継続時間を算出することが好ましく(請求項3)、また該請求項3記載の構成において、前記制御手段は、前記外気導入率100%で実行される外気導入モード継続時間に基づいて、0%より大きく100%より小さい外気導入率で実行される外気導入モード継続時間を算出することが好ましい(請求項4)。   Further, in the configuration according to claim 2, it is preferable that the control unit calculates an outside air introduction mode duration time executed at an outside air introduction rate of 100% (claim 3), and the configuration according to claim 3. The control means calculates an outside air introduction mode duration executed at an outside air introduction rate greater than 0% and less than 100% based on the outside air introduction mode duration executed at the outside air introduction rate of 100%. (Claim 4).

先ず、外気導入率100%で実行された場合の外気導入モード継続時間を算出することによって、これに基づいて様々な外気導入率での継続時間を派生的に算出することができる。例えば、外気導入率100%での外気導入モード継続時間をT100とすると、外気導入率50%での外気導入モード継続時間T50は、T50=2*T100となる。   First, by calculating the duration of the outside air introduction mode when executed at an outside air introduction rate of 100%, the durations at various outside air introduction rates can be derived based on this. For example, if the outside air introduction mode duration at the outside air introduction rate of 100% is T100, the outside air introduction mode duration T50 at the outside air introduction rate of 50% is T50 = 2 * T100.

以上のように、本発明によれば、内気循環モードの実行時において、車速、車室内吹出風量、乗員数、内気循環モード継続時間に基づいて推定CO2濃度及び外気導入モード継続時間が算出され、この推定CO2濃度が所定値を超えると、外気導入モードが、算出された外気導入モード継続時間だけ実行される。これにより、車室内のCO2濃度が乗員の健康状態に悪影響を及ぼすことのない範囲内で、内気循環モードを最大限実行することができるので、乗員に対する安全性の確保と、空調効率の向上とを両立させた車両用空調装置を提供することができる。また、本発明によれば、車両に特別な装置を搭載する必要がないため、コストの増加、車両重量の増加、居住空間の縮小等の不具合が生ずることはない。 As described above, according to the present invention, when the inside air circulation mode is executed, the estimated CO 2 concentration and the outside air introduction mode duration time are calculated based on the vehicle speed, the air volume blown out from the vehicle interior, the number of passengers, and the inside air circulation mode duration time. When the estimated CO 2 concentration exceeds a predetermined value, the outside air introduction mode is executed for the calculated outside air introduction mode duration. As a result, the inside air circulation mode can be executed as long as the CO 2 concentration in the passenger compartment does not adversely affect the health of the passenger, ensuring safety for passengers and improving air conditioning efficiency. It is possible to provide a vehicle air conditioner that balances the above. In addition, according to the present invention, since it is not necessary to mount a special device on the vehicle, problems such as an increase in cost, an increase in vehicle weight, and a reduction in living space do not occur.

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。図1に示す空調ユニット1は、インテーク部2、熱交換部3、吹出口選択部4を有して構成される。インテーク部2は、ユニットケース5内に空気を取り込む部分である。熱交換部3は、インテーク部2から取り込まれた空気を設定温度又は湿度に調整する部分である。吹出口選択部4は、熱交換部3により調整された空調空気を車室内に設けられた複数の吹出口から選択的に吹き出させるための部分である。これら各部2,3,4は、個別のパーツとして設けられてもよいし、全部又は一部が一体化されていてもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The air conditioning unit 1 shown in FIG. 1 includes an intake unit 2, a heat exchange unit 3, and an outlet selection unit 4. The intake portion 2 is a portion that takes air into the unit case 5. The heat exchange unit 3 is a part that adjusts the air taken in from the intake unit 2 to a set temperature or humidity. The blower outlet selection part 4 is a part for making the conditioned air adjusted by the heat exchange part 3 blow out selectively from the several blower outlet provided in the vehicle interior. Each of these portions 2, 3, and 4 may be provided as individual parts, or all or a part thereof may be integrated.

インテーク部2は、ブロワ10、外気吸入口11、内気吸入口12、内外気切替ダンパ13を有して構成されている。車載バッテリから駆動電流が供給され、電子制御ユニット(ECU)15により制御されるブロワ10により、外気吸入口11又は内気吸入口12の一方又は両方から、ユニットケース5内部に空気が取り込まれる。外気吸入口11は外気と連通し、内気吸入口12は車室内と連通する。外気と内気の導入比率は、アクチュエータ14により駆動される内外気切替ダンパ13により調整され、このアクチュエータ14はECU15により制御される。ECU15は、CPU、ROM、RAM等のハードウェアと所定のプログラムソフトとの協働により、空調装置に必要な各種情報処理、構成機器への制御信号の出力等を行うものである。   The intake section 2 includes a blower 10, an outside air inlet 11, an inside air inlet 12, and an inside / outside air switching damper 13. A drive current is supplied from the in-vehicle battery, and air is taken into the unit case 5 from one or both of the outside air inlet 11 and the inside air inlet 12 by the blower 10 controlled by the electronic control unit (ECU) 15. The outside air inlet 11 communicates with the outside air, and the inside air inlet 12 communicates with the vehicle interior. The introduction ratio between the outside air and the inside air is adjusted by the inside / outside air switching damper 13 driven by the actuator 14, and the actuator 14 is controlled by the ECU 15. The ECU 15 performs various information processing necessary for the air conditioner, outputs control signals to components, and the like in cooperation with hardware such as a CPU, ROM, and RAM and predetermined program software.

熱交換部3は、エバポレータ20、ヒータコア21、エアミックスドア22を有して構成されている。エバポレータ20は、周知の冷凍サイクルにおいて減圧後の冷媒が流入される熱交換器であり、インテーク部2からユニットケース5内に取り込まれた空気を冷却する。ヒータコア21は、エンジン冷却水が流入される熱交換器であり、エバポレータ20を通過した空気を加熱する。ヒータコア21を通過する空気量は、アクチュエータ23により駆動されるエアミックスドア22により調整され、この調整により、設定された温度(湿度)の空調空気が生成される。このアクチュエータ23はECU15により制御される。   The heat exchange unit 3 includes an evaporator 20, a heater core 21, and an air mix door 22. The evaporator 20 is a heat exchanger into which the decompressed refrigerant flows in a well-known refrigeration cycle, and cools the air taken into the unit case 5 from the intake portion 2. The heater core 21 is a heat exchanger into which engine coolant is introduced, and heats the air that has passed through the evaporator 20. The amount of air passing through the heater core 21 is adjusted by an air mix door 22 driven by an actuator 23, and conditioned air having a set temperature (humidity) is generated by this adjustment. The actuator 23 is controlled by the ECU 15.

吹出口選択部4は、ベント連通口25、フット連通口26、デフロスト連通口27、ベント開閉ドア30、フット開閉ドア31、デフロスト開閉ドア32を有して構成されている。ベント連通口25は、車室内において乗員の上半身へ向けて送風されるように設けられたベント吹出口にダクトを介して連通する開口部であり、ベンドドア30によりその開閉又は開度の調整がなされる。フット連通口26は、車室内において乗員の足元に向けて送風されるように設けられたフット吹出口にダクトを介して連通する開口部であり、フットドア31によりその開閉又は開度の調整がなされる。デフロスト連通口27は、車室内においてフロントガラスに向けて送風されるように設けられたデフロスト吹出口にダクトを介して連通する開口部であり、デフロストドア32によりその開閉又は開度の調整がなされる。ベントドア30、フットドア31、デフロストドア32は、それぞれアクチュエータ35,36,37により駆動される。これらのアクチュエータ35,36,37はECU15により制御される。上記各ドア30,31,32により、空調空気は所望の吹出口から吹き出される。尚、上記した各連通口25,26,27の形成位置、各ドア30,31,32の構造等は一例であり、他にも様々な構成が採用できる。   The outlet selection unit 4 includes a vent communication port 25, a foot communication port 26, a defrost communication port 27, a vent opening / closing door 30, a foot opening / closing door 31, and a defrost opening / closing door 32. The vent communication port 25 is an opening that communicates with a vent outlet provided through the duct so as to be blown toward the passenger's upper body in the passenger compartment, and the bend door 30 is used to open or close or adjust the opening. The The foot communication port 26 is an opening that communicates via a duct with a foot outlet provided so as to blow air toward the feet of the occupant in the passenger compartment. The foot door 31 is used to open or close or adjust the opening. The The defrost communication port 27 is an opening that communicates via a duct with a defrost outlet that is provided so as to blow air toward the windshield in the vehicle interior. The The vent door 30, the foot door 31, and the defrost door 32 are driven by actuators 35, 36, and 37, respectively. These actuators 35, 36 and 37 are controlled by the ECU 15. The door 30, 31, 32 blows conditioned air from a desired outlet. Note that the above-described formation positions of the communication ports 25, 26, and 27, the structures of the doors 30, 31, and 32 are examples, and various other configurations can be employed.

本発明の特徴は、前記ECU15による内外気切替ダンパ13の制御にある。この制御においては、下記するパラメータに基づいて、内気循環(リサイクル)モード時における車室内のCO2濃度を推定すると共に、車室内のCO2の過度の高濃度化を防ぐために実行するべき外気導入(フレッシュ)モードの継続時間を算出する。図2において、上記制御における情報処理の概略が示されている。同図が示すように、本発明に係るECU15においては、車速Cs、車室内への吹出風量Va、乗員数N、内気循環(REC.)モード継続時間tをインプット用のパラメータとし、これらに基づいて、車室内の推定CO2濃度Cc、外気導入率が100%での外気導入モードの継続時間T100をアウトプットする。更に、この100%外気導入モードの継続時間T100に基づいて、外気導入率を80%,50%,20%等とした場合の外気導入モードの継続時間T80,T50,T20を、派生的にアウトプットする。 A feature of the present invention resides in the control of the inside / outside air switching damper 13 by the ECU 15. In this control, on the basis of the following parameters, as well as estimating the CO 2 concentration in the vehicle cabin in the inside air circulation (recycling) mode, the outside air introduced should be performed to prevent excessive enrichment of the passenger compartment of the CO 2 Calculate duration of (fresh) mode. FIG. 2 shows an outline of information processing in the above control. As shown in the figure, in the ECU 15 according to the present invention, the vehicle speed Cs, the air volume Va blown into the vehicle interior, the number of passengers N, and the internal air circulation (REC.) Mode duration t are used as input parameters, and based on these parameters. Thus, the estimated CO 2 concentration Cc in the passenger compartment and the duration T100 of the outside air introduction mode when the outside air introduction rate is 100% are output. Further, based on the duration time T100 of the 100% outside air introduction mode, the duration times T80, T50, T20 of the outside air introduction mode when the outside air introduction rate is set to 80%, 50%, 20%, etc. are derived as outputs. To do.

車速Cs [km/h]は、通常用いられる車速センサにより検出することができる。車速Csの増加に伴い、外気導入モード時に取り込まれる外気量が増加する。車室内吹出風量Va [m3/hr]は、ブロワ10のモータからのフィードバック信号、ブロワ10の送風能力等から算出される車室内への吹出風量である。乗員数Nは、車室内に存する人員の数であり、着座センサ等により検出することができる。乗員数Nの増加に伴い、車室内のCO2濃度の単位時間当りの増加量が大きくなる。内気循環モード継続時間t [s]は、前記内外気切替ダンパ13のアクチュエータ14からのフィードバック信号等により検出することができる。 The vehicle speed Cs [km / h] can be detected by a normally used vehicle speed sensor. As the vehicle speed Cs increases, the amount of outside air taken in during the outside air introduction mode increases. The vehicle interior blown air volume Va [m 3 / hr] is the amount of air blown into the vehicle interior calculated from the feedback signal from the motor of the blower 10, the blowing capacity of the blower 10, and the like. The occupant number N is the number of persons existing in the passenger compartment and can be detected by a seating sensor or the like. As the number of passengers N increases, the amount of increase in CO 2 concentration in the passenger compartment per unit time increases. The inside air circulation mode continuation time t [s] can be detected by a feedback signal from the actuator 14 of the inside / outside air switching damper 13 or the like.

ECU15は、図3に示すように、CO2濃度推定手段41、外気導入時間算出手段42、アクチュエータ制御手段43を有している。CO2濃度推定手段41は、上記車速Cs、乗員数N、内気循環モード継続時間tに基づいて、推定CO2濃度Ccを算出する。具体的な計算式を下記数1に示す。 As shown in FIG. 3, the ECU 15 includes a CO 2 concentration estimation unit 41, an outside air introduction time calculation unit 42, and an actuator control unit 43. The CO 2 concentration estimating means 41 calculates an estimated CO 2 concentration Cc based on the vehicle speed Cs, the number of passengers N, and the inside air circulation mode duration t. A specific calculation formula is shown in the following formula 1.

Figure 2008143226
Figure 2008143226

上記数1において、βは自動車のタイプ(室内容積、キャビンのデザイン等)により設定される定数であり、 [km/h-1]を単位とし、通常室内容積が大きい程小さい値が設定される。λjは自動車のタイプ、乗員の種類(大人、子供等)により設定される定数であり、[ppm/s]を単位とし、通常室内容積が大きい程小さい値が設定され、子供よりも大人の方が大きい値として設定される。Coは、[ppm]を単位とし、CO2濃度の初期値として設定される定数である。 In the above equation 1, β is a constant set according to the type of vehicle (indoor volume, cabin design, etc.), and in [km / h −1 ] as a unit, a smaller value is usually set as the indoor volume is larger. . λj is a constant that is set according to the type of car and the type of passenger (adult, child, etc.). The unit is [ppm / s], and a smaller value is usually set as the indoor volume is larger. Is set as a large value. Co is a constant set as an initial value of the CO 2 concentration in units of [ppm].

下記数2において、車速Cs=50[km/h],乗員数N=3,内気循環モード継続時間t=1800[s],β=−0.004[(km/h)-1],λ1=1.17[ppm/s](λ2=0,λ3=0(大人のみ)),Co=1800[ppm]とした場合の推定CO2濃度Ccを示す。 In the following formula 2, vehicle speed Cs = 50 [km / h], number of passengers N = 3, inside air circulation mode duration t = 1800 [s], β = −0.004 [(km / h) −1 ], λ1 = 1.17 [ppm / s] (λ2 = 0, λ3 = 0 (adult only)) and Co = 1800 [ppm] are estimated CO 2 concentrations Cc.

Figure 2008143226
Figure 2008143226

上記例は、1500ccコンパクトカークラスの自動車に、大人3人の乗員を乗せ、車速50km/hで走行し、リサイクルモードを30分間継続させた場合における車室内のCO2濃度の推定値である。 The above example is an estimated value of the CO 2 concentration in the passenger compartment when a passenger of three adults is on a 1500 cc compact car class vehicle, travels at a vehicle speed of 50 km / h, and continues in the recycle mode for 30 minutes.

また、ECU15のCO2濃度推定手段41は、上記車速Cs、車室内吹出風量Va、乗員数N、内気循環モード継続時間tに基づいて、100%外気導入モード実行時間T100を算出する。具体的な計算式を下記数3に示す。 Further, the CO 2 concentration estimating means 41 of the ECU 15 calculates a 100% outside air introduction mode execution time T100 based on the vehicle speed Cs, the vehicle interior blown air volume Va, the number of passengers N, and the inside air circulation mode duration time t. A specific calculation formula is shown in Equation 3 below.

Figure 2008143226
Figure 2008143226

上記数3において、α及びνiは、自動車のタイプ(室内容積、キャビンのデザイン等)、及び空調空気の吹出口(ベント、フット等)により設定される定数であり、αは [s/ppm]、νiは [(m3/h)-1]を単位とする。β,λj,Coについては、上記と同様である。 In the above formula 3, α and νi are constants set by the type of vehicle (indoor volume, cabin design, etc.) and air-conditioning air outlet (vent, foot, etc.), and α is [s / ppm] , Νi is in units of [(m 3 / h) −1 ]. β, λj, and Co are the same as described above.

下記数4において、車速Cs=50[km/h],乗員数N=3,内気循環モード継続時間t=1800[s],α=0.0395[s/ppm],β=−0.004[(km/h)-1],ν1=0.0044[(m3/h)-1](ν2=0,ν3=0(ベントのみ)),λ1=1.17[ppm/s](λ2=0,λ3=0(大人のみ)),Co=1800[ppm]とした場合の100%外気導入モード継続時間T100を示す。 In the following equation 4, vehicle speed Cs = 50 [km / h], number of passengers N = 3, inside air circulation mode duration t = 1800 [s], α = 0.0395 [s / ppm], β = −0.004 [(km / h) −1 ], ν 1 = 0.0044 [(m 3 / h) −1 ] (ν 2 = 0, ν 3 = 0 (vent only)), λ 1 = 1.17 [ppm / s] ( The 100% outside air introduction mode duration T100 is shown when λ2 = 0, λ3 = 0 (adult only)) and Co = 1800 [ppm].

Figure 2008143226
Figure 2008143226

上記例は、1500ccコンパクトカークラスの自動車に、大人3人の乗員を乗せ、車速50km/hで走行し、空調装置を送風量120m3/hrで駆動させ、リサイクルモードを30分間継続させた場合において、CO2濃度の過度の増加を防ぐために稼動されるべき100%外気導入モードの実行時間T100である。 In the above example, three adult passengers are placed on a 1500cc compact car class vehicle, traveling at a vehicle speed of 50 km / h, the air conditioner driven at an air flow rate of 120 m 3 / hr, and the recycle mode continued for 30 minutes , The execution time T100 of the 100% outside air introduction mode to be operated in order to prevent an excessive increase in the CO 2 concentration.

更に、CO2濃度推定手段41は、上記100%外気導入モード継続時間T100に基づいて、外気導入率を80%,50%,20%等とした場合の外気導入モード継続時間T80,T50,T20の算出も可能とする。外気導入率をxとした時の外気導入モード継続時間Txは、下記数5に示す計算式によって算出される。 Further, the CO 2 concentration estimating means 41 is based on the 100% outside air introduction mode duration time T100, and the outside air introduction mode duration times T80, T50, T20 when the outside air introduction rate is 80%, 50%, 20%, etc. Can also be calculated. The outside air introduction mode duration Tx when the outside air introduction rate is x is calculated by the following equation (5).

Figure 2008143226
Figure 2008143226

即ち、上記数4と同条件であって、且つ外気導入率を50%とした場合における外気導入モード継続時間T50は、上記T100の2倍となり、およそ309.6sとなる。   In other words, the outside air introduction mode duration T50 under the same conditions as in Equation 4 and the outside air introduction rate of 50% is twice T100 and is approximately 309.6 s.

図4において、上記構成のECU15による内外気切替ダンパ13のアクチュエータ14の制御例が、フローチャートにより示されている。先ず、内気循環(リサイクル)モードが実行されているか、即ち内外気切替ダンパ13が外気吸入口11を塞ぐ位置(図1中二点鎖線)にあり、内気循環率が100%の状態になっているかが判定され(ステップ100)、内気循環モードでない場合(N)には、このフローチャートからアウトする。   In FIG. 4, a control example of the actuator 14 of the inside / outside air switching damper 13 by the ECU 15 having the above-described configuration is shown in a flowchart. First, the inside air circulation (recycling) mode is executed, that is, the inside / outside air switching damper 13 is at a position where the outside air inlet 11 is blocked (two-dot chain line in FIG. 1), and the inside air circulation rate becomes 100%. Is determined (step 100), and if it is not the inside air circulation mode (N), the process is out of this flowchart.

前記ステップ100において、内気循環モードが実行されていると判定された場合(Y)には、上記手順により、推定CO2濃度Cc及び100%外気導入モード継続時間T100を算出する(ステップ101)。次いで、推定CO2濃度Ccが所定値Crを超えているかが判定される(ステップ102)。この所定値Crとしては、5000ppm程度が考えられる。 If it is determined in step 100 that the inside air circulation mode is being executed (Y), the estimated CO 2 concentration Cc and the 100% outside air introduction mode duration T100 are calculated by the above procedure (step 101). Next, it is determined whether the estimated CO 2 concentration Cc exceeds a predetermined value Cr (step 102). As this predetermined value Cr, about 5000 ppm can be considered.

前記ステップ102において、Cc>Crでないと判定された場合(N)には、このフローチャートからアウトし、Cc>Crであると判定された場合(Y)には、外気導入モードにおける外気導入率xを設定する(ステップ103)。この外気導入率xの設定は、気象条件、乗員による設定等によって決定することができる。また、仕様によっては常に100%とすることも好ましい。次いで、設定された外気導入率xに対応する外気導入モード継続時間Txが、T100に基づいて上記手順により算出される(ステップ104)。例えば外気導入率50%の場合、T50=2・T100となる。尚、外気導入率100%の場合は、前記ステップ101で算出されたT100がそのまま利用され、Tx=T100となる。次いで、内外気切替ダンパ13を前記外気導入率xとなるように移動させる(ステップ105)。   If it is determined in step 102 that Cc> Cr is not satisfied (N), the process leaves the flowchart, and if it is determined that Cc> Cr is satisfied (Y), the outside air introduction rate x in the outside air introduction mode. Is set (step 103). The setting of the outside air introduction rate x can be determined by weather conditions, setting by an occupant, and the like. It is also preferable to always set it to 100% depending on the specifications. Next, an outside air introduction mode duration Tx corresponding to the set outside air introduction rate x is calculated by the above procedure based on T100 (step 104). For example, when the outside air introduction rate is 50%, T50 = 2 · T100. When the outside air introduction rate is 100%, T100 calculated in step 101 is used as it is, and Tx = T100. Next, the inside / outside air switching damper 13 is moved so as to achieve the outside air introduction rate x (step 105).

次いで、前記ステップ105において実行された外気導入モードの継続時間Tが、前記ステップ104において算出された外気導入モード継続時間Txを超えたか否かが判定され(ステップ106)、超えた場合(Y)には、内外気切替ダンパ13を内気循環(リサイクル)モード位置に移動させ(ステップ107)、超えていない場合(N)には、T>Txとなるまで内外気切替ダンパ13を外気導入モード位置に維持する。   Next, it is determined whether or not the duration T of the outside air introduction mode executed in step 105 exceeds the outside air introduction mode duration Tx calculated in step 104 (step 106). The inside / outside air switching damper 13 is moved to the inside air circulation (recycling) mode position (step 107). If not exceeded (N), the inside / outside air switching damper 13 is moved to the outside air introduction mode position until T> Tx. To maintain.

以上のように、本発明によれば、内気循環モードの実行時において、車速Cs、車室内吹出風量Va、乗員数N、内気循環モード継続時間tに基づいて推定CO2濃度Cc及び外気導入モード継続時間T100(Tx)が算出され、車室内のCO2濃度が乗員の健康状態に悪影響を及ぼすまで増加する前に、自動的に外気導入モードが実行される。また、この外気導入モードの実行によりCO2濃度が安全域まで減少すれば、再び内気循環モードが実行される。これにより、乗員に対する安全性の確保と、空調効率の向上とを両立させることができる。 As described above, according to the present invention, when the inside air circulation mode is executed, the estimated CO 2 concentration Cc and the outside air introduction mode are based on the vehicle speed Cs, the vehicle interior blowing air amount Va, the number of passengers N, and the inside air circulation mode duration time t. The duration time T100 (Tx) is calculated, and the outside air introduction mode is automatically executed before the CO 2 concentration in the passenger compartment increases until it adversely affects the occupant's health. If the CO 2 concentration decreases to the safe range by executing the outside air introduction mode, the inside air circulation mode is executed again. As a result, both safety for passengers and improvement of air conditioning efficiency can be achieved.

本発明が適用され得る空調ユニットの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the air conditioning unit with which this invention can be applied. ECUによる情報処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the information processing by ECU. ECUが備える手段と情報の流れを示す図である。It is a figure which shows the means with which ECU, and the flow of information. ECUによる内外気切替ダンパのアクチュエータの制御例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of control of the actuator of the inside / outside air switching damper by ECU.

符号の説明Explanation of symbols

1 空調ユニット
2 インテーク部
10 ブロワ
11 外気吸入口
12 内気吸入口
13 内外気切替ダンパ
14 アクチュエータ
15 電子制御ユニット(ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioning unit 2 Intake part 10 Blower 11 Outside air inlet 12 Inside air inlet 13 Inside / outside air switching damper 14 Actuator 15 Electronic control unit (ECU)

Claims (4)

車外と連通する外気吸入口、車室内と連通する内気吸入口、前記外気吸入口及び前記内気吸入口の開度を変化させることによりユニットケース内に取り込まれる空気の内外気比率を変化させる内外気切替手段と、
前記内外気切替手段を制御する制御手段と、
を備える車両用空調装置において、
前記制御手段は、前記内気吸入口を全開にし前記外気吸入口を全閉にする内気循環モードの実行時において、所定のパラメータに基づいて、車室内の推定CO2濃度と、乗員の快適性又は安全性を確保するために必要な外気導入モード継続時間とを算出し、前記推定CO2濃度が所定値を超える場合に、前記外気導入モード継続時間が経過するまで、前記外気吸入口を所定の開度で開放する外気導入モードを実行することを特徴とする車両用空調装置。
Outside / inside air that changes the ratio of inside / outside air in the unit case by changing the opening of the outside air inlet that communicates with the outside of the vehicle, the inside air inlet that communicates with the vehicle interior, the outside air inlet, and the inside air inlet Switching means;
Control means for controlling the inside / outside air switching means;
In a vehicle air conditioner comprising:
The control means, when executing the inside air circulation mode in which the inside air inlet is fully opened and the outside air inlet is fully closed, based on a predetermined parameter, the estimated CO 2 concentration in the passenger compartment, passenger comfort or The outside air introduction mode duration required for ensuring safety is calculated, and when the estimated CO 2 concentration exceeds a predetermined value, the outside air inlet is set to a predetermined amount until the outside air introduction mode duration elapses. A vehicle air conditioner that executes an outside air introduction mode that opens at an opening.
前記パラメータは、車速、車室内への吹出風量、乗員数、内気循環モードの継続時間であり、
前記推定CO2濃度は、車速、乗員数、内気循環モードの継続時間に基づいて算出され、
前記外気導入モード継続時間は、車速、車室内への吹出風量、乗員数、内気循環モードの継続時間に基づいて算出されることを特徴とする請求項1記載の車両用空調装置。
The parameters are the vehicle speed, the amount of air blown into the passenger compartment, the number of passengers, the duration of the inside air circulation mode,
The estimated CO 2 concentration is calculated based on the vehicle speed, the number of passengers, and the duration of the inside air circulation mode,
2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the outside air introduction mode duration is calculated based on a vehicle speed, an amount of air blown into the passenger compartment, the number of passengers, and a duration of the inside air circulation mode.
前記制御手段は、外気導入率100%で実行される外気導入モード継続時間を算出することを特徴とする請求項2記載の車両用空調装置。   3. The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the control means calculates an outside air introduction mode duration time executed at an outside air introduction rate of 100%. 前記制御手段は、前記外気導入率100%で実行される外気導入モード継続時間に基づいて、0%より大きく100%より小さい外気導入率で実行される外気導入モード継続時間を算出することを特徴とする請求項3記載の車両用空調装置。   The control means calculates an outside air introduction mode duration that is executed at an outside air introduction rate that is greater than 0% and less than 100% based on the outside air introduction mode duration that is executed at the outside air introduction rate of 100%. The vehicle air conditioner according to claim 3.
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